Изобретение относится к области термической обработки металлов и может быть использовано на машиностроительных предприятиях в инструментальном производстве при изготовлении разделительных штампов. Способ упрочнения разделительного штампа включает механическую обработку заготовок пуансона и матрицы с выполнением припуска на оплавление, термическую обработку в виде объемной закалки и многократного отпуска, лазерное упрочнение и чистовую механическую обработку оплавленных поверхностей. Согласно изобретению отпуск осуществляют в две стадии, первую из которых в виде низкотемпературного отпуска при температуре 180-200°С и выдержкой 45-60 мин проводят после объемной закалки, а вторую - высокотемпературный отпуск при температуре 550-560°С с выдержкой в течение 1 часа осуществляют после лазерного упрочнения. При этом кратность высокотемпературного отпуска выбирается из условия получения твердости упрочненного слоя 9500-10500 МПа. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.